Лекция 8

БАЗЫ КОЛОНН

3. Конструктивные особенности баз

Базы колонн служат для передачи усилия от колонн на фундамент. Их основная задача – обеспечить равномерное распределение нагрузки, а также жёсткое либо шарнирное крепление колонны.

Существует 3 типа баз колонн: с траверсами, с фрезерованным торцом, с шарнирным устройством в виде центрирующей плиты.

Рис. 8.1. Типы баз центрально сжатых колонн.

Базы с траверсами применяются при нагрузке на колоннуN=4000÷5000 кН.

Шарнирное и жёсткое сопряжение колонны с фундаментом.

Базы с фрезерованным торцом применяются при нагрузке N=6000÷10000 кН.

Диаметр анкерных болтов: при шарнирном сопряжении Ø20-30 мм; при жёстком сопряжении Ø24-36 мм.

4. Расчет баз с траверсами и консольными ребрами

Устанавливаются размеры опорной плиты в плане и её толщина.

Требуемая площадь плиты из условия прочности фундамента:

(8.1)

N– расчётная нагрузка на колонну;

Rb,loc– расчётное сопротивление бетона смятию;

(8.2)

Rb– расчётное сопротивление бетона для предельных состояний 1-й группы на осевое сжатие;

α=1 для бетонов класса ниже В25;

;Ap– площадь опорной плиты;Af– площадь верхнего обреза фундамента;

φb≤2,5 для бетонов класса выше В7,5;

φb≤1,5 для бетонов класса В3,5; В5; В7,5.

Рис. 8.2. Виды опирания пластинок.

Таблица 8.1

Коэффициенты α для расчёта на изгиб плит, опёртых на 4 канта

b/a

1

1,1

1,2

1,3

1,4

1,5

1,6

1,7

1,8

1,9

2

>2

α

0,048

0,055

0,063

0,069

0,075

0,081

0,086

0,091

0,094

0,098

0.100

0,125

Таблица 8.2

Коэффициенты β для расчёта на изгиб плит, опёртых на 3 или на 2 канта

b/a1

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

1,2

1,4

2

>2

β

0,060

0,074

0,088

0,097

0,107

0,112

0,120

0,126

0.132

0,133

(8.3)

Требуемый момент сопротивления плиты шириной 1 см:

(8.4)

Требуемая толщина плиты:

.tпл=16÷40 мм(8.5)

Ширина плиты с рёбрами и траверсой:

(8.6)

Втрав– расстояние между ветвями траверсы (hилиbколонны);

tтрав– толщина траверсы. Устанавливается по конструктивным соображениям толщинойtтрав=10÷16 мм.;

с– свободный выступ плиты за траверсу (свес плиты),с=2÷6 см.

Высота траверсы hтравопределяется суммарной длиной швов, прикрепляющих её к колонне:

см; (8.7)

При креплении траверсы к стержню колонны 4-мя швами высота траверсы определяется по формуле:

(8.8)

Толщина угловых швов принимается равной: kf≤(1,0÷1,2) tтрав

По конструктивным соображениям высота траверсы должна быть не более:

.(8.9)

5. Расчет и конструирование баз с фрезерованным торцом стержня колонны

Рис. 8.3. База с фрезерованным торцом стержня.

Требуемая площадь опорной плиты определяется из условия прочности материала фундамента:

(8.10)

Изгибающий момент в плите по кромке колонны:

,(8.11)

А– площадь трапеции;

С– расстояние от ц.т. до кромки колонны.

Толщина опорной плиты:

(8.12)

Если толщина опорной плиты tпл > толщиныtпрокатного листа (40-50 мм), то применяются литые плиты.

6. Оголовки колонн и сопряжение балок с колоннами

Сопряжения балок с колонной могут быть шарнирными и жесткими.

Рис. 8.4. Оголовки колонн при опирании балок сверху: а – сквозная колонна; б – сплошная колонна.

При шарнирном сопряжении оголовок колонн состоит из плиты и рёбер, передающих нагрузку на стержень колонны (рис.8.4). При конструировании оголовка должна быть обеспечена передача опорного усилия на жёсткие элементы колонны.

Толщина плиты оголовка назначается конструктивно: t=20÷25 мм.

Снизу рёбра оголовка укрепляются горизонтальными диафрагмами.

Жёсткое сопряжение.

Рис. 8.5. Опирание балок на колонну сбоку.

Столик приваривается к колонне по 3-м сторонам.

Зазор в болтах 3÷4 мм - для плотной установка балки на опорный столик.

5

Лекция 8 МК ПГС